自动化立体仓库系统的研究与开发

论文摘要

自动化立体仓库(简称AS/RS)产生于二十世纪五十年代,是用自动化物料搬运设备进行货物出库和入库作业操作的仓库。自动化立体仓库作为现代化物流系统中的重要组成部分,是一种多层存放货物的高架仓库系统。自动化立体仓库主要由高层货架、巷道堆垛机、出入库输送设备、自动控制与管理系统所组成。自动化立体仓库的出入库辅助设备及巷道堆垛机能够在计算机管理下,能按指令自动完成货物的存取作业,并能对库存的货物进行自动化管理。本论文以目前自动化立体仓库中主要使用的搬运设备—巷道式堆垛机为研究对象,对堆垛机控制系统、自动化立体仓库计算机管理系统及监控系统进行探讨。主要研究内容如下:(1)介绍自动化立体仓库的概念、发展历史、分类和组成。(2)针对本课题的实际,概述了自动化立体仓库的总体方案设计,并对自动化立体仓库的主要技术参数进行论述。(3)通过对堆垛机运行过程和功能分析,介绍了堆垛机控制系统的结构、堆垛机的控制方式、认址方式以及货位虚实检测和超高检测。编写相应的控制程序,从硬件和软件两方面保证堆垛机控制系统功能的实现。(4)在对自动化立体仓库作业调度和货位分配原则的归纳、总结基础上,选择了合适的出入库调度的知识表示方式,构建了知识库中的规则和相应的推理机制(5)对自动化立体仓库计算机管理系统进行研究。在对立体仓库作业分析和货位优化的基础上,以Delphi为编程语言,结合Oracle数据库技术,开发设计自动化立体仓库计算机管理系统。(6)对自动化立体仓库监控系统进行研究。要对自动化立体仓库设备进行监控,必须解决PC机和PLC系统之间的数据通信。通过对西门子公司提供的PRODAVE S7软件包的研究,解决了PC机和PLC系统之间的数据通讯问题,并设计了可以动画模拟堆垛机运行的立体仓库监控系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 自动化立体仓库系统概述
• 1.1.1 自动化立体仓库的概念
• 1.1.2 自动化立体仓库的分类
• 1.1.3 自动化立体仓库的组成
• 1.2 国内外自动化立体仓库的发展及现状
• 1.2.1 立体仓库的历史与发展
• 1.2.2 我国自动化立体仓库的发展
• 1.3 本课题来源与研究的意义
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 课题研究的意义
• 1.4 本课题研究的内容
• 第2章 自动化立体仓库系统总体方案设计
• 2.1 自动化立体仓库系统总体设计
• 2.2 自动化立体仓库机械设备
• 2.2.1 货架
• 2.2.2 托盘（存放货物的载体）
• 2.2.3 巷道堆垛机
• 2.2.4 出入库输送系统
• 2.3 自动化立体仓库计算机系统结构
• 2.4 本章小结
• 第3章 堆垛机控制系统
• 3.1 堆垛机控制系统结构
• 3.2 巷道堆垛机的控制方式
• 3.3 堆垛机认址方式
• 3.3.1 绝对认址
• 3.3.2 相对认址方式
• 3.3.3 认址方式的选择
• 3.4 堆垛机货位虚实检测
• 3.5 通讯方式
• 3.6 PLC控制系统
• 3.6.1 PLC输入输出I/O点分配
• 3.6.2 PLC控制系统的程序流程
• 3.7 本章小结
• 第4章 货位管理与出入库调度优化
• 4.1 货位管理
• 4.1.1 货位分配模式
• 4.1.2 货位分配原则
• 4.2 出入库作业调度优化
• 4.2.1 作业调度操作方式
• 4.2.2 出入库作业调度原则
• 4.2.3 作业周期
• 4.3 基于专家系统的货位管理与出入库调度优化
• 4.3.1 建立专家系统知识库
• 4.3.2 专家系统推理机
• 4.4 基于专家系统的货位管理与出入库调度优化仿真分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 自动化立体仓库计算机管理系统
• 5.1 自动化立体仓库管理系统的特点
• 5.2 自动化立体仓库管理系统的功能模块
• 5.2.1 代码管理模块
• 5.2.2 基础信息模块
• 5.2.3 日常操作模块
• 5.2.4 统计查询模块
• 5.2.5 盘点管理模块
• 5.2.6 系统管理模块
• 5.2.7 货位优化模块
• 5.3 数据库系统的选择
• 5.3.1 数据库系统
• 5.3.2 ORACLE数据库概述
• 5.3.3 ORACLE数据库特点
• 5.3.4 ORACLE数据库的逻辑结构
• 5.3.5 ORACLE数据库的存储结构
• 5.4 计算机数据库管理系统开发工具的选择
• 5.4.1 Delphi 7.0语言简介
• 5.4.2 Delphi 7.0特点
• 5.5 基于ODAC的自动化立体仓库管理系统
• 5.5.1 数据存取组件ODAC简介
• 5.5.2 ODAC组件的基本控件
• 5.5.3 Delphi中通过ODAC接口访问Oracle数据库
• 5.6 自动化立体仓库计算机管理系统实现
• 5.7 本章小结
• 第6章 自动化立体仓库监控系统
• 6.1 监控计算机与下位机PLC通讯
• 6.1.1 PRODVAE简介
• 6.1.2 PRODVAE的主要函数
• 6.2 PRODVAE与Delphi开发语言的连接
• 6.3 自动化立体仓库监控系统的功能模块
• 6.3.1 联机操作模块
• 6.3.2 通讯设置模块
• 6.3.3 系统管理模块
• 6.3.4 数据库连接模块
• 6.3.5 故障处理模块
• 6.4 本章小结
• 第7章 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果